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Rotorblattvereisung
In dem Buch "Wetterkunde" Scharnow, Berth, Keller, 6. Auflage 1982, VEB-Verlag für Verkehrswesen, Berlin, finde ich auf Seite 57 zu "Schiffsvereisung" folgenden Text (wörtlich): 

»Süßwasservereisung entsteht bei Temperaturen zwischen -1 und -5 °C durch Gefrieren von Nebel an den kalten Schiffsteilen. Diese Vereisung kann auch durch unterkühlte Regentropfen hervorgerufen oder verstärkt werden. Sie wird als "Black-Frost" bezeichnet. Für die Intensität dieser Schiffsvereisung sind der Wassergehalt der gegen das Schiff strömenden Luft und die Relativgeschwindigkeit zwischen Luft und Schiff entscheidend. Es können sich in einer Stunde übe100 kg Eis pro qm betroffener Schiffsfläche bilden.«

Dazu werden noch einige Diagramme gezeigt, die sich strengenommen auf Spritzwasservereisung beziehen. Das ist aber insofern irrelevant, da Spritzwasser bei einem seegängigen Schiff Salzwasser ist, bei dem der Gefrierpunkt bei etwa -3°C anzusetzen ist (Nordsee). 

Stärkegrad der Vereisung:
leicht: 1 - 3 cm/24h, mäßig: 4 - 6 cm/24h, stark: 7 - 14 cm/24h, sehr stark: 15 cm/24h
Quelle: Wetterkunde, Scharnow, Berth, Keller. transpress Berlin 1982

Aus dem Werk habe ich meine gesamten wetterkundlichen Kenntnisse, die ich zum Segeln mal gebraucht habe. Der Flugzeugbauer (Studium) in mir kennt natürlich das Problem Tragflügelvereisung. Ein Rotorblatt ist nichts anderes als ein Tragflügel, der sich allerdings im Kreis dreht. 

Tragflügelvereisung setzt immer an der Flügelvorderkante an (Staupunkt) und wächst von da zunehmend auf die Flügelfläche, wodurch sich logischerweise deren Profilform und damit der Wirkungsgrad (Effizienz) ändert. Untersuchungen zur Wirkungsgradänderung der Windmühle infolge Vereisung gibt's übrigens auch schon. 
 

Absenkung des Wirkungsgrades eines Rotorblattes durch eisige Verformungen.

Bei Luftgeschwindigkeiten von 6 - 7 Bf (10,8 -17,1 m/s), bei Wassertemperaturen um 0°C (Nebel) und Lufttemperaturenvon -2 bis -3°C finden nur schwache Vereisungen statt. 

Bei 8 Bf (17,2 - 20,7 m/s), wenn also die Rotationsgeschwindigkeit der Flügel zur Windgeschwindigkeit vektoriell addiert wird (schwacher Wind), ist die Sache auch noch nicht dramatisch. Nimmt man jedoch an, der Rotor dreht mit 20 Umdrehungen pro Minute und hat 80 Meter Durchmesser, dann ist die Rotorspitzengeschwindigkeit (80 x Pi x 20/60) ca. 84 m/s, also das 1,5fache von 17 Bf. Und dann tritt in der Tat eine nichtzu vernachlässigende Vereisung auf. 

Das Diagramm rechts unten gilt nur für 11 - 12 Bf, danach gibt's in der Regel das Schiff nicht mehr. Aber bereits hier treten bei Wassertemperaturen 0 bis - 2 °C und Lufttemperaturen -2 bis - 4 °C starke Schiffsvereisungen von 7 bis 14 cm pro 24 h auf. 

Das alles gilt für Nebellagen. Bei unterkühltem Regen wird es deutlich mehr. Soweit die Worte des Flugzeugbauers. Hinzu kämen gerade an den Flügelspitzen noch weitere Vereisungspotentiale infolge der Umströmung der Flügelspitze und des daraus resultierenden Wirbels mit entsprechender Abkühlung der Luft im Wirbelkern. 

Karl Beiß

 

06.03.2002http://WilfriedHeck.tripod.com